Jouleův–Braytonův cyklus

Jouleův-Braytonův cyklus nebo Jouleův-Braytonův oběh je ideální tepelný oběh sestávající z vratných změn. Joule-Braytonův cyklus představuje modifikaci Ericssonova-Braytonova cyklu za účelem zvýšení jeho účinnosti. Popisuje práci turbíny, kde přívod a odvod tepla je uskutečňován při konstantním tlaku, ale:

• komprese je izotermická,
• využívá se úplná regenerace tepla (odchozí plyn ohřívá vstupující plyn).

Takový model není možné v praxi dosáhnout, protože vyžaduje protiproudý výměník tepla s nekonečně velkou výměnnou plochou a nulovým teplotním spádem mezi ohřívanou a ohřívací látkou. Prakticky se dá tomuto cyklu přiblížit vícestupňovou kompresí s mezichlazením a vícestupňovou expanzí s přihříváním.

Jednotlivé fáze Jouleova-Braytonova cyklu znázorňuje diagram vyjadřující závislost tlaku na objemu (pV diagram). Zanesením všech čtyř fází cyklu do jednoho diagramu získáme oblast ohraničenou dvěma izotermami a dvěma izobarami. Obsah této oblasti odpovídá práci vykonané strojem.

${\displaystyle A\equiv Q_{p}+Q_{p}'-Q_{o}-Q_{o}'\,\!}$

• křivka mezi body 1 a 2 – izotermická komprese
• křivka mezi body 2 a 3 – izobarický přívod tepla
• křivka mezi body 3 a 4 – izotermická expanze
• křivka mezi body 4 a 1 – izobarický odvod tepla

V diagramu je pro srovnání naznačen i Ericssonův-Braytonův cyklus a směr regenerace tepla. Teoreticky platí ${\displaystyle Q_{p}'=Q_{o}'}$.

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Jouleov-Braytonov cyklus na slovenské Wikipedii.

• Obrázky, zvuky či videa k tématu Jouleův-Braytonův cyklus na Wikimedia Commons